专题二：复合场 - 副本

专题二带电粒子在复

合场中的运动第三章磁场一、复合场磁场、电场、重力场当中任意两个或三个共存的区域。磁场+电场磁场+重力场电场+重力场磁场+电场+重力场二、带电体在复合场中的受力分析运动状态的改变由速度与合力共同决定,受力分析时必须注意以下几点：①分析顺序：先场力(包括重力、电场力、磁场力)、后弹力、再摩擦力等。②场力分析：重力：大小

，方向

。

电场力：大小

，方向

。

洛仑兹力：大小

，方向

。③微观粒子一般不计重力.电子、质子、离子等.

带电小球、尘埃、液滴、尘埃等宏观小物体的重力一般不能忽略.

若有具体数据,可通过比较分析是否考虑重力.电场力和洛伦兹力的比较1.在电场中的电荷，不管其运动与否，均受到电场力的作用；而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用．2.电场力的大小F＝Eq，与电荷的运动的速度无关；而洛伦兹力的大小f＝Bqvsinα,与电荷运动的速度大小和方向均有关．3.电场力的方向与电场的方向或相同、或相反；而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直，又和速度方向垂直．4.电场力既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向，而洛伦兹力只能改变电荷运动的速度方向，不能改变速度大小.5.电场力可以对电荷做功，能改变电荷的动能；洛伦兹力不能对电荷做功，不能改变电荷的动能．三、带电粒子在复合场中的运动分析正确分析带电粒子的受力及运动特征是解决问题的前提.带电粒子在叠加场中做什么运动，取决于带电粒子所受的合外力及其初始状态的速度，因此应把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来进行分析。三、带电粒子在复合场中的运动分析1.当带电粒子在复合场中所受合力为零时,粒子将做

运动.例如:Bv0EEqqvB带电粒子Bv0qvBmgEqE带电液滴mgvqvBEq带电液滴静止或匀速直线2.当带电粒子所受合力与运动方向在同一条直线上时，粒子将做

运动.例如:三、带电粒子在复合场中的运动分析变速直线光滑：粗糙：mg+q三、带电粒子在复合场中的运动分析3.当带电粒子所受合力充当向心力时,粒子将做

运动.例如：友情提示：向心力的特点：①大小不变②方向时刻改变所以：恒力无法充当向心力！v0mgEqqvB匀速圆周三、带电粒子在复合场中的运动分析4.当带电粒子所受合外力大小、方向均不断变化时,粒子将做

运动.变加速曲线+例如：带电小球在水平方向的匀强磁场中由静止释放：mgqvBv四、复合场的典型物理模型1.速度选择器+-Um,qv正交的电场和磁场四、复合场的典型物理模型2.磁流体发电机+q燃烧室-qBSR四、复合场的典型物理模型3.电磁流量计流量Q:单位时间内通过某个截面的体积.aBvd+q-qvvbVQ=Sv四、复合场的典型物理模型4.质谱仪：①带电粒子源②加速电场③速度选择器④偏转磁场B2⑤照相底片④①测粒子比荷、质量.②分析同位素.四、复合场的典型物理模型5.回旋加速器：粒子最终的动能：粒子的最大速度：五、粒子在复合场中的运动【例1】如图,在X轴上方有匀强电场,场强为E;在x轴下方有匀强磁场,磁感应强度为B,方向如图,在x轴上有一点M,离O点距离为L.现有一带电量为+q的粒子,使其从静止开始释放后能经过M点.如果把此粒子放在y轴上,其坐标应满足什么关系？（重力忽略不计）h＝B2qL2／8n2mE（n＝l、2、3…）——组合场【例2】如图,两个共轴的圆筒形金属电极,外电极接地,其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d,外筒的半径为r0.

在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场,磁感强度的大小为B.在两极间加上电压,使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场.一质量为m、带电量为+q的粒子,从紧靠内筒且正对狭缝a的s点出发,初速为零.abcdso如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S,则两电极之间的电压U应是多少?（不计重力，整个装置在真空中）。abcdso【例6】如图,从正离子源发射的正离子经加速电压U加速后进入相互垂直的匀强电场E（竖直向上）和匀强磁场B（垂直于纸面向外）中,发现离子向上偏转,要使此离子沿直线穿过电场,则:A．增大电场强度E，减小磁感强度BB